CN110991671A - 一种水利泵站巡检系统及巡检方法 - Google Patents

一种水利泵站巡检系统及巡检方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水利泵站巡检系统及巡检方法，包括：多个泵站监测装置、巡检终端和巡检服务器；每个泵站监测装置均包括：设备监测模块、水况监测模块、环境监测模块、存储模块和二维码生成模块；巡检终端包括：二维码扫描模块和巡检监测模块；巡检服务器包括：泵站信息分析模块、巡检信息分析模块和维护管理模块。本发明不仅能够对泵站的运行状态、运行环境和水流情况进行智能监测，还能够对泵站外的降雨信息和温湿度信息进行智能监测；即对泵站是否正常工作进行巡检，还对泵站水流适宜程度和水管破损与否情况进行巡检，本发明还对巡检人员的巡检过程从地点和时间两个方面进行了监测考勤，即对泵站的巡检更加深入全面，其巡检数据更加可靠。

Description

一种水利泵站巡检系统及巡检方法
技术领域
本发明涉及巡检管理技术领域，更具体的涉及一种水利泵站巡检系统及巡检方法。
背景技术
水利泵站是水利工程的重要设施，对水利泵站设备进行有效巡检，以保证水利泵站安全可靠运行是目前迫切需要解决的问题。
现有的水利泵群的系统生命周期全过程监控主要是对泵站设备的健康趋势监测或者是故障监测，巡检数据也仅是泵站设备的巡检数据，而并没有考虑防汛抗旱预案在具体实施时是否合理可靠，使得对泵站的巡检不够深入全面，从而影响防汛抗旱效果。
发明内容
本发明实施例提供一种，用以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明实施例提供一种水利泵站巡检系统及巡检方法，包括：多个泵站监测装置、巡检终端和巡检服务器；
每个所述泵站监测装置均包括：设备监测模块、水况监测模块、环境监测模块、存储模块和二维码生成模块；所述设备监测模块，用于监测对应泵站的运行状态信息和运行环境信息；所述水况监测模块，用于监测对应泵站管道的水流信息；所述环境监测模块，用于监测泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述存储模块，用于按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述二维码生成模块，用于将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码；
所述巡检终端包括：二维码扫描模块和巡检监测模块；所述二维码扫描模块，用于扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述巡检监测模块，用于监测所述巡检终端围绕对应泵站的运行轨迹；
所述巡检服务器包括：泵站信息分析模块、巡检信息分析模块和维护管理模块；所述泵站信息分析模块，用于根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及用于根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况；所述巡检信息分析模块，用于根据对应泵站边缘的固定位置信息和所述巡检终端中实时监测的移动位置信息，确定所述巡检终端的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和所述巡检终端运行轨迹采样点上的滞留时间；维护管理模块，用于将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
进一步地，所述泵站包括：液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀和控制阀。
进一步地，所述设备监测模块包括：电压监测单元、功率监测单元、温度监测单元、振动监测单元和漏水监测单元；所述电压监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的电压信息；所述功率监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的功率信息；所述温度监测单元，用于监测泵站的温度信息；所述振动监测单元，用于监测泵站的受震信息；所述漏水监测单元，用于监测泵站的漏水情况。
进一步地，所述设备监测模块还包括：泵参数测试仪、流量传感器、压力传感器、电参数采集仪、液位传感器、电动阀门、变频器；流量传感器和压力传感器安装在泵站的排水管路上，电参数采集仪安装在泵站的配电控制柜内，流量传感器、压力传感器和电参数采集仪与泵参数测试仪电连接；液位传感器安装在泵站调蓄池内，电动阀门安装在泵站的排水管路上，变频器安装在泵站的配电控制柜内。
进一步地，所述水况监测模块包括：流速监测单元和流量监测单元；所述流速监测单元，用于监测泵站不同段管道的水流速度信息；所述流量监测单元，用于监测不同段管道横截面水流流量信息。
进一步地，所述环境监测模块包括：降雨监测单元和温湿度监测单元；所述降雨监测单元，用于实时监测泵站外的降雨强度信息和降雨量信息；所述温湿度监测单元，用于实时监测泵站外的天气温湿度信息。
进一步地，所述巡检终端为便携式手持机；所述巡检终端还包括：控制按键、触摸显示屏和数据下载接口。
进一步地，所述巡检终端还包括：所述信息录入模块；所述信息录入模块，用于录入对应故障泵站的图片记录信息和文字记录信息。
进一步地，所述巡检服务器还包括：预警模块；所述预警模块，用于当对应泵站运行异常、对应泵站水流不适宜和水管破损时，发出预警信息。
本发明实施例提供的一种水利泵站巡检方法，包括：
监测对应泵站的运行状态信息、运行环境信息和水流信息，并监测泵站外的降雨信息和温湿度信息；
按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息；
将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码；
扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息；
根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况；
监测巡检终端围绕对应泵站的运行轨迹；
根据对应泵站边缘的固定位置信息和巡检终端中实时监测的移动位置信息，确定巡检终端的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和巡检终端运行轨迹采样点上的滞留时间；
将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
本发明实施例提供一种水利泵站巡检系统及巡检方法，与现有技术相比，其有益效果如下：
本发明不仅能够对泵站的运行状态、运行环境和水流情况进行智能监测，还能够对泵站外的降雨信息和温湿度信息进行智能监测；即可以对泵站是否正常运行进行巡检和维护调整管理，还可以对泵站水流适宜程度和水管破损与否情况进行巡检，与仅对泵站设备本身进行巡检相比，对泵站水流适宜程度的巡检，可以验证防汛抗旱预案是否合理，对水管破损与否情况进行巡检，可以及时获知水流通道情况；同时，本发明不但对泵站进行巡检，还对巡检人员的巡检过程从地点和时间两个方面进行了监测考勤；从而使得对泵站的巡检更加深入全面，其巡检数据更加可靠和更具有实际意义。
进一步地，本发明每次获取的巡检数据是一段时间内的数据，并非仅仅是实时数据，因为实时数据具有偶然性，对后续的数据分析具有不可靠性；且本发明通过扫描带时间段参数的二维码进行巡检数据的获取，其具有灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种水利泵站巡检系统整体原理框图；
图2为本发明实施例提供的泵站监测装置的原理框图；
图3为本发明实施例提供的巡检终端的原理框图；
图4为本发明实施例提供的巡检服务器原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1～4，本发明实施例提供一种水利泵站巡检系统，该系统包括：多个泵站监测装置1、巡检终端2和巡检服务器3。
本发明实施例中以液压泵站为例，其结构包括：液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀和控制阀；具体地，电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块(或阀组合)被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。
本发明实施例中，每个泵站监测装置1均包括：设备监测模块11、水况监测模块12、环境监测模块13、存储模块14和二维码生成模块15；设备监测模块11，用于监测对应泵站的运行状态信息和运行环境信息；水况监测模块12，用于监测对应泵站管道的水流信息；环境监测模块13，用于监测泵站外的降雨信息和温湿度信息；存储模块14，用于按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息；二维码生成模块15，用于将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码。
进一步地，设备监测模块11包括：电压监测单元、功率监测单元、温度监测单元、振动监测单元和漏水监测单元；电压监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的电压信息；功率监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的功率信息；温度监测单元，用于监测泵站的温度信息；振动监测单元，用于监测泵站的受震信息；漏水监测单元，用于监测泵站的漏水情况。
其中，功率传感器是一种既能测量有功/无功功率,又能计量有功/无功电能的具有双重功能的仪表。
进一步地，设备监测模块11还包括：泵参数测试仪、流量传感器、压力传感器、电参数采集仪、液位传感器、电动阀门、变频器；流量传感器和压力传感器安装在泵站的排水管路上，电参数采集仪安装在泵站的配电控制柜内，流量传感器、压力传感器和电参数采集仪与泵参数测试仪电连接；液位传感器安装在泵站调蓄池内，电动阀门安装在泵站的排水管路上，变频器安装在泵站的配电控制柜内。
本发明是实施例利用流量传感器监测排水流量、压力传感器监测排水压力、液位传感器监测调蓄池的液位，获取泵站的实时运行情况，结合水泵性能曲线和具有预见性的水泵管理系统反馈的信息，以水泵最佳运行工况为目标，控制水泵的启动台数、阀门开度以及运行频率，达到高效运行模式。通过上述合理的监控与管理，避免调蓄池溢流、减少水泵机组超负荷运行等不安全运行工况，实现高效、节能的管理模式。
进一步地，水况监测模块12包括：流速监测单元和流量监测单元；流速监测单元，用于监测泵站不同段管道的水流速度信息；流量监测单元，用于监测不同段管道横截面水流流量信息。
进一步地，环境监测模块13包括：降雨监测单元和温湿度监测单元；降雨监测单元，用于实时监测泵站外的降雨强度信息和降雨量信息；温湿度监测单元，用于实时监测泵站外的天气温湿度信息。
本发明实施例中，巡检终端2包括：二维码扫描模块21和巡检监测模块22；二维码扫描模块21，用于扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息；巡检监测模块22，用于监测巡检终端2围绕对应泵站的运行轨迹。
进一步地，巡检终端2为便携式手持机；巡检终端2还包括：控制按键、触摸显示屏和数据下载接口。
进一步地，巡检终端2还包括：信息录入模块23；信息录入模块23，用于录入对应故障泵站的图片记录信息和文字记录信息；即从直观观察层面记录巡检情况，其更加真实可靠。
本发明实施例中，巡检服务器3包括：泵站信息分析模块31、巡检信息分析模块32、维护管理模块(33)；泵站信息分析模块31，用于根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及用于根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况；巡检信息分析模块32，用于根据对应泵站边缘的固定位置信息和巡检终端2中实时监测的移动位置信息，确定巡检终端2的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和巡检终端2运行轨迹采样点上的滞留时间；维护管理模块33，用于将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
对于维护管理模块33，还包括：泵站定期人工查看和维护日志、现场工人考勤等数据的记录，真正实现了泵站数据的综合管理。
进一步地，巡检服务器3还包括：预警模块34；预警模块34，用于当对应泵站运行异常、对应泵站水流不适宜和水管破损时，发出预警信息。
综上所述，本发明不仅能够对泵站的运行状态、运行环境和水流情况进行智能监测，还能够对泵站外的降雨信息和温湿度信息进行智能监测；即可以对泵站是否正常运行进行巡检和维护调整管理，还可以对泵站水流适宜程度和水管破损与否情况进行巡检，与仅对泵站设备本身进行巡检相比，对泵站水流适宜程度的巡检，可以验证防汛抗旱预案是否合理，对水管破损与否情况进行巡检，可以及时获知水流通道情况；同时，本发明不但对泵站进行巡检，还对巡检人员的巡检过程从地点和时间两个方面进行了监测考勤；从而使得对泵站的巡检更加深入全面，其巡检数据更加可靠和更具有实际意义。
进一步地，本发明每次获取的巡检数据并非仅仅是实时数据，因为实时数据具有偶然性，对后续的数据分析具有不可靠性；且本发明通过扫描带时间段参数的二维码进行巡检数据的获取，其具有灵活性。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种水利泵站巡检方法，该方法具体包括：
步骤1，监测对应泵站的运行状态信息、运行环境信息和水流信息，并监测泵站外的降雨信息和温湿度信息。
步骤2，按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息。
步骤3，将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码。
步骤4，扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息。
步骤5，根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况。
步骤6，监测巡检终端围绕对应泵站的运行轨迹。
步骤7，根据对应泵站边缘的固定位置信息和巡检终端中实时监测的移动位置信息，确定巡检终端的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和巡检终端运行轨迹采样点上的滞留时间。
步骤8，将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
上述步骤1～5主要是对泵站的情况进行巡检；上述步骤6～7主要是对巡检人员进行考勤。上述步骤8主要是对泵站本身进行巡检和维护调整管理。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种水利泵站巡检系统，其特征在于，包括：多个泵站监测装置(1)、巡检终端(2)和巡检服务器(3)；
每个所述泵站监测装置(1)均包括：设备监测模块(11)、水况监测模块(12)、环境监测模块(13)、存储模块(14)和二维码生成模块(15)；所述设备监测模块(11)，用于监测对应泵站的运行状态信息和运行环境信息；所述水况监测模块(12)，用于监测对应泵站管道的水流信息；所述环境监测模块(13)，用于监测泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述存储模块(14)，用于按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述二维码生成模块(15)，用于将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码；
所述巡检终端(2)包括：二维码扫描模块(21)和巡检监测模块(22)；所述二维码扫描模块(21)，用于扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息；所述巡检监测模块(22)，用于监测所述巡检终端(2)围绕对应泵站的运行轨迹；
所述巡检服务器(3)包括：泵站信息分析模块(31)、巡检信息分析模块(32)、维护管理模块(33)；所述泵站信息分析模块(31)，用于根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及用于根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况；所述巡检信息分析模块(32)，用于根据对应泵站边缘的固定位置信息和所述巡检终端(2)中实时监测的移动位置信息，确定所述巡检终端(2)的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和所述巡检终端(2)运行轨迹采样点上的滞留时间；所述维护管理模块(33)，用于将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
2.如权利要求1所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述泵站包括：液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀和控制阀。
3.如权利要求1或2所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述设备监测模块(11)包括：电压监测单元、功率监测单元、温度监测单元、振动监测单元和漏水监测单元；所述电压监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的电压信息；所述功率监测单元，用于监测泵站中电气设备两端的功率信息；所述温度监测单元，用于监测泵站的温度信息；所述振动监测单元，用于监测泵站的受震信息；所述漏水监测单元，用于监测泵站的漏水情况。
4.如权利要求3所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述设备监测模块(11)还包括：泵参数测试仪、流量传感器、压力传感器、电参数采集仪、液位传感器、电动阀门、变频器；流量传感器和压力传感器安装在泵站的排水管路上，电参数采集仪安装在泵站的配电控制柜内，流量传感器、压力传感器和电参数采集仪与泵参数测试仪电连接；液位传感器安装在泵站调蓄池内，电动阀门安装在泵站的排水管路上，变频器安装在泵站的配电控制柜内。
5.如权利要求1所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述水况监测模块(12)包括：流速监测单元和流量监测单元；所述流速监测单元，用于监测泵站不同段管道的水流速度信息；所述流量监测单元，用于监测不同段管道横截面水流流量信息。
6.如权利要求1所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述环境监测模块(13)包括：降雨监测单元和温湿度监测单元；所述降雨监测单元，用于实时监测泵站外的降雨强度信息和降雨量信息；所述温湿度监测单元，用于实时监测泵站外的天气温湿度信息。
7.如权利要求1所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述巡检终端(2)为便携式手持机；所述巡检终端(2)还包括：控制按键、触摸显示屏和数据下载接口。
8.如权利要求1或7所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述巡检终端(2)还包括：所述信息录入模块(23)；所述信息录入模块(23)，用于录入对应故障泵站的图片记录信息和文字记录信息。
9.如权利要求1所述的水利泵站巡检系统，其特征在于，所述巡检服务器(3)还包括：预警模块(34)；所述预警模块(34)，用于当对应泵站运行异常、对应泵站水流不适宜和水管破损时，发出预警信息。
10.一种水利泵站巡检方法，其特征在于，包括：
监测对应泵站的运行状态信息、运行环境信息和水流信息，并监测泵站外的降雨信息和温湿度信息；
按照时间顺序存储泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、及泵站外的降雨信息和温湿度信息；
将泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息的调取命令编制生成带时间段参数的二维码；
扫码对应泵站上带时间段参数的二维码，并输入初始时间和结束时间，获取相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息、泵站管道的水流信息、泵站外的降雨信息和温湿度信息；
根据获取的相应时间段内泵站的运行状态信息和运行环境信息，确定对应泵站是否正常工作；以及根据获取的相应时间段内泵站管道的水流信息、与获取的相应时间段内泵站外的降雨信息和温湿度信息，确定对应泵站水流适宜程度和水管破损与否情况；
监测巡检终端围绕对应泵站的运行轨迹；
根据对应泵站边缘的固定位置信息和巡检终端中实时监测的移动位置信息，确定巡检终端的运行轨迹与对应泵站边缘之间的距离、和巡检终端运行轨迹采样点上的滞留时间；
将泵站的运行状态信息进行分类记录管理，将泵站的实时运行状态信息与泵站正常运行状态信息进行比对分析，针对泵站异常运行状态信息，给出泵站运行状态调整信息。
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